effet pile entre mousquetons

Voir descriptif détaillé

effet pile entre mousquetons

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On sait que les atomes sont formés d’électrons (très légers et chargés en électricité négative) qui tournent autour du noyau (lourd et chargé positivement). La force qui attire (et donc retient) les électrons situés sur la couche périphérique de l’atome dépend principalement de la charge du noyau et de la distance entre les électrons périphériques. Plus précisément, on l’appelle l’électronégativité et elle est proportionnelle à la charge divisée par le carré du rayon de l’atome.
Lorsque deux atomes différents se trouvent en contact, l’un des deux attire davantage les électrons que l’autre et il va avoir tendance à attirer à lui les électrons de l’autre atome (Au voleur !).
Si la différence d’électronégativité est élevée, il va réellement arracher un électron au second et les deux atomes se transforment en ion (ion = atome avec une charge électrique due à un ou plusieurs électrons en trop ou en pas assez).
Exemple : un atome de chlore (on écrira Cl), très fortement électronégatif rencontre un atome de sodium (noté Na) très peu électronégatif. Le petit teigneux Cl ne fait ni une ni deux : il attire à lui un électron du Na et le lui pique sans vergogne ! Résultat : le chlore qui a gagné une charge négative devient l’ion Cl‾ (on dit « Cé-elle-moins ») tandis que le sodium qui l’a perdue se retrouve positif sous la forme Na+ (Enne-a-plus, mais pas bifluoré). Les charges électriques opposées sont comme les sexes itou : elles s’attirent et forment une « liaison », dite ionique, dans le cas « que vous parle », forte et stable et le corps obtenu « NaCl » est parfaitement solide puisque c’est du vulgaire sel de cuisine.

Dans le cas de deux métaux, c’est un peu plus compliqué mais se passe quand même finalement à peu près pareil : la différence d’attractivité des deux types d’atomes ne permet pas le « soutirage » brutal d’un électron dans la poche du plus électronégatif mais comme il y a des milliards d’atomes en contact et que les métaux sont conducteurs, c’est à dire que des électrons peuvent circuler librement d’un atome à un autre, il y en a toujours un bon nombre qui passent de l’un à l’autre et aussi de l’autre à l’un.
Dans le cas qui nous intéresse le fer (symbole Fe) est plus électronégatif que l’aluminium (Al) du Zicral et les électrons passent plus facilement dans le sens Al -> Fe que du fer vers l’aluminium.
Au bout d’un certain temps (très très court !) il y aura plus d’électrons dans le fer que dans l’alu, d’où une différence de potentiel entre les deux métaux (0,83 V précisément !) en faveur du premier et cette tension compensera la différence d’électronégativité : aucun courant ne passera après celui du début.
Par la suite, si nos deux métaux restent dans un endroit parfaitement isolé du genre vide cosmique, il ne se passe plus rien mais si le milieu contient de l’eau, de l’oxygène, un acide, un sel… ces corps vont pouvoir réagir avec l’aluminium partiellement ionisé par exemple pour donner de l’oxyde d’aluminium (Al2O3 = de l’alumine) et surtout de l’hydroxyde Al(OH)3 qui est certainement à la base du produit blanc que tu as observé.
Cette réaction apporte de nouveaux électrons à l’aluminium et compense donc sa perte de potentiel au contact du fer tandis que du côté fer d’autres réactions, un peu plus compliquées, vont absorber les électrons en surnombre.
Un équilibre va s’établir entre le courant d’électrons qui va de l’aluminium au fer et les réactions extérieures qui neutralisent la différence de potentiel produite. Deux effets :
- un courant électrique permanent entre les deux métaux devenus des électrodes
- une altération progressive des deux électrodes qui peut durer tant qu’il reste du métal à consommer.

Ce processus est bien connu et a posé jadis de graves problèmes à l’époque des échelles souples à la « de Joly » avec des barreaux en « électron » (en fait une espèce de duralumin) fixés sur des câbles acier par des serre-câbles en laiton.
Si tu assures le contact au moyen d’une solution chimique qui entretient la réaction, tu as inventé la pile. Si de plus, tu choisis des métaux et un agent permettant à la réaction de pouvoir avoir lieu en sens inverse si tu fais passer un courant électrique dans l’autre sens tu as fabriqué un accumulateur.

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